国网吉县供电公司 山西吉县 042200
摘要:我国经济技术迅猛发展的同时大量能源也被消耗殆尽,其中很多能源都是不可再生的,尤其是我国电力行业在传统模式下需要依靠火力发电,燃烧煤炭等不可再生资源,因此三型两网政策是我国电力行业未来的发展目标,而建设泛在电力物联网是这一目标中非常重要的一个环节,泛在电力物联网的应用能够极大的提高新旧动能转换速度,突破传统模式,更好的实现三型两网发展目标,因此有着非常重要的意义,本文也针对泛在电力物联网在电力系统中的应用展开了研究,希望能够促进我国电力系统的进一步发展。
关键词:泛在电力物联网;台区降损
引言
泛在电力物联网技术与智能电网技术的深度融合实现了数据信息的高速传递、电力系统故障的快速应急响应以及电力能源的安全、稳定、可持续供给,不仅建立了标准化、智能化、规范化的电力系统,同时也为电力企业创造了新的经济增长点。
1、泛在电力物联网内涵
“三型两网”是一个有机整体,“两网”是手段,“三型”是目标,两者是手段与目标的关系,即国家电网公司旨在通过建设“两网”实现向“三型”企业转化,从而打造世界一流的能源互联网企业。枢纽型体现国家电网公司的产业属性。国家电网公司是贯通发电侧与需求侧的中枢,是能源电力行业中能量流、信息流汇集最为密集的地方,建设运营好“两网”,能够为发电侧出力的远距离传输、大规模新能源并网以及需求侧用户安全用电、综合能效提高提供有效支撑,从而凸显国家电网公司在保障能源安全、促进能源生产和消费革命及引领能源行业转型发展方面的价值作用。平台型体现国家电网公司的网络属性。未来的国家电网是具有全球竞争力的世界一流能源互联网企业,将以“坚强智能电网”和“泛在电力物联网”为支撑,汇聚各类资源,促进供需对接、要素重组和融通创新,打造能源配置平台、综合服务平台和新业务、新业态及新模式发展平台,使平台价值开发成为培育国家电网公司核心竞争优势的重要途径[1]。
2、泛在电力物联网的体系架构
泛在电力物联网是能源互联网建设中电力物联网的进化发展形态,是一个深度融合物联网技术、大数据技术、优化运行调控技术等多种新技术的复杂大系统,呈现出能量流、信息流与业务流交互耦合的特征,通过获取和共享电力生产、传输与利用全环节多类型数据,实现整个电力生态圈内外的全面感知。泛在电力物联网体系架构包括感知层、网络层、平台层、应用层四个层次,其中应用层承载对内业务、对外业务,感知层、网络层和平台层承载数据共享、基础支撑,如图1所示。
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图1 泛在电力物联网体系架构
3、泛在电力物联网背景下台区降损策略
3.1电能信息采集信息
在信息感知层中,首要的是电能信息的采集,其中包括各台区关口计量数据的采集和各用户处用电数据的采集。利用无线传感器网络对电流、电压、电量、无功、有功等电能信息和用户信息的实时采集和动态控制,为边缘计算层的初步计算分析提供数据支撑,是应用主站层的线损分析、窃电定位的基础[2]。
3.2设备状态监测及平台化设备管理
物联网技术在监控设备运行状态方面有着很大的租用,最为关键的就是在线监测运用配电网,利用无线局域网或者以太网无源光网络技术来获取最新动态,然后通过远程监测配电网设备能够将其中的问题进行有效的解决,其中有管理电子票证、人员身份识别等,可以对各个环节的安全进行有效监控。引发设备运行风险的因素很多,其中人为因素也是非常关键的,对设备进行监管的重要性不言而喻,通过监管能够尽可能的降低电力系统运行风险,实现平台化设备管理非常重要,泛在物联网时代在电力系统中应用物联网技术能够保证各种设备处于最佳状态,建立科学的评价体系能够实现对电力系统的全面监管。
3.3密码技术
为了维护电力系统网络安全,泛在电力物联网采用了终端身份鉴别、数据加密以及可信传递等技术措施,给电力系统中的用户数据信息罩上了一层安全防护网。泛在电力物联网的密码技术基于安全通信协议标准、接口标准,建立了完善的安全控制机制、密钥管理机制、认证机制以及加解密机制,避免了数据信息的泄露风险。其中,在基础层,结合芯片级物理信息泄露机理,将密码技术、数据审计、态势感知、区块链等技术结合到一起,实现了数据的泛在可控,为全景数据信息构建了一个安全的传输、存储空间[3]。
3.4数据梳理
开展数据安全防护的首要工作是详细分解梳理电力系统运行的主要业务数据流,涵盖应用系统、网络管理、访问控制与监测、接入安全控制等方面。随着各种新兴技术的不断应用和电力系统业务的升级,电力网络中的业务数据流也变得种类繁多,但经过梳理大致可分为三类数据类型。(1)存储数据实现了数据的读写、备份,元数据和数据块的保护。(2)实时数据是电力自动化系统在实际运行过程所产生的各种数据,是电力自动化系统数据分析中的重要数据组成部分,具有数据量大、所需存储空间要求高的特点。这类数据通过相关部门的及时处理,可为调度部门提供决策参考。我国电力系统对自动化实时数据的处理起步较早,对实时数据的管理和处理的准确性都有一定的优势。(3)管理数据能直观反映电力系统中各设备的运行状态,通过对管理数据的整理分析,能为电力企业不同部门的管理提供参考和依据。通过构建管理数据同步平台,可实现管理数据在特定范围内的资源共享和同步[4]。
3.5其他物理信息采集
充分利用计量及用电数据,可以对各台区及线路线损、三相不平衡率、功率因数及相位角变化情况进行监测,通过电能信息传感器获取并提取关键电能信息,作为电能采集信息的参考对比,可以实现对电能表运行情况、用户用电情况的有效监控。此外,结合现代化的无线传感器技术,还可以采集计量装置的相关物理状态信息,对计量资产的状态有准确判断,从而对用电客户进行多方面、全面的分析,提高窃电监测效率。在低压台区线损管理方面,用检人员最为关注的计量装置的关键物理状态是是否被窃电。低压用户的计量箱由计量室、进线室、出线室等构成,在电能表正常运行时,计量箱门关闭,只有用电管理人员配有开门钥匙,可以打开箱门,所以,判断是否有窃电现象的首要一步是判断计量箱是否被暴力打开。通过霍尔传感器监测箱门的开关状态。霍尔传感器是利用霍尔效应制作的一种磁场传感器,广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。采用霍尔传感器采集箱门的开关状态,输出相应的电压信号[5]。
结束语
物联网技术在未来的应用越来越广泛,物联网结合了传感器网络、定位等技术,能够协调物与物、人与物之间的关联,有效的感知层级应用层、网络层体系结构的应用能够对电力系统的运行状态及设备进行智能化监管,实现对资产设备的科学管理,在泛在物联网时代物联网技术在电力系统中的应用有着非常重要的意义,能够促进电力系统新旧动能转换,提高电力系统的工作效率。
参考文献
[1]袁也.我国泛在电力物联网产业现状与发展趋势[J].电子产品世界,2020,27(01):3-8+12.
[2]夏超鹏.泛在电力物联网在电力市场应用中的展望[J/OL].发电技术:1-7[2020-03-12].
[3]武光华,张旭东,李牧,赵莎莎,李强,吕云彤,安亚刚.基于泛在电力物联网的实时费控计算与数据处理分析[J].河北电力技术,2019,38(06):17-20.
[4]范晓禹,葛云龙,孔令号.客户侧泛在电力物联网应用前景研究[J].河北电力技术,2019,38(06):24-27.
[5]冯旭阳,李剑锋,武彬,郝晓光,马瑞,金飞,袁成成.面向泛在电力物联网的网源协调关键技术分析[J].河北电力技术,2019,38(06):37-39.